骨料表面粗糙度及骨料形状对混凝土力学性能的影响PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 课题背景 1

1.2 混凝土材料细观尺度研究现状 2

1.2.1 细观力学研究方法 2

1.2.2 界面对混凝土力学性能影响研究现状 2

1.2.3 骨料形状对混凝土力学性能影响研究现状 7

1.3 本文的研究内容 11

1.4 本文的研究意义 12

第2章 骨料表面粗糙度的定量表征 13

2.1 骨料表面粗糙度的量化指标及测量方法 13

2.1.1 表面粗糙度的量化指标 13

2.1.2 测量装置及方法 14

2.2 界面试验中岩石表面粗糙度的测量 18

2.2.1 岩石表面加工方法 18

2.2.2 岩石表面粗糙度 20

2.3 粗骨料表面粗糙度的测量 21

2.4 混凝土材料力学性能试验中特质骨料表面粗糙度的测量 25

2.5 本章小结 27

第3章 骨料表面粗糙度对界面及混凝土力学性能影响的试验研究 28

3.1 水泥砂浆力学性能 28

3.1.1 水泥砂浆配合比及试件设计 28

3.1.2 水泥砂浆立方体抗压强度试验结果 29

3.1.3 水泥砂浆劈裂抗拉强度 31

3.1.4 水泥砂浆轴心抗压强度 32

3.1.5 水泥砂浆静力受压弹性模量及泊松比 34

3.2 界面粘结抗拉性能 35

3.2.1 界面粘结抗拉性能试验 35

3.2.2 骨料表面粗糙度对界面粘结抗拉性能的影响 41

3.3 界面粘结抗剪性能 42

3.3.1 界面粘结抗剪性能试验 42

3.3.2 骨料表面粗糙度对界面粘结抗剪性能的影响 50

3.4 花岗岩、玄武岩骨料与水泥砂浆界面力学参数的概率分布模型 56

3.5 混凝土材料力学性能 60

3.5.1 混凝土材料力学性能试验 60

3.5.2 骨料表面粗糙度对劈裂抗拉强度的影响 61

3.5.3 骨料表面粗糙度对轴心受压性能的影响 62

3.5.4 骨料表面粗糙度对静力受压弹性模量/泊松比的影响 65

3.6 本章小结 67

第4章 骨料形状对混凝土力学性能影响的试验研究 68

4.1 骨料形状的定量表征参数 68

4.1.1 粗骨料的形状参数 69

4.1.2 粗骨料的棱角性参数 70

4.2 骨料形状参数的获取 73

4.2.1 数字图像处理技术 73

4.2.2 图像采集装置 74

4.2.3 图像分析方法 78

4.2.4 形状参数的统计分析 81

4.2.5 骨料的形状参数及棱角性参数独立性分析 89

4.3 不同形状的高硼硅玻璃混凝土力学性能 94

4.3.1 高硼硅玻璃混凝土力学性能试验 94

4.3.2 规则骨料形状对劈裂抗拉强度的影响 95

4.3.3 规则骨料形状对轴心受压性能的影响 97

4.3.4 规则骨料形状对静力受压弹性模量/泊松比的影响 100

4.4 普通岩石骨料的形状对混凝土力学性能的影响 102

4.4.1 岩石骨料混凝土力学性能试验 102

4.4.2 不规则骨料形状对劈裂抗拉强度的影响 103

4.4.3 不规则骨料形状对轴心受压性能的影响 105

4.5 本章小结 108

第5章 改进的基于离散单元法的混凝土材料细观力学模型 110

5.1 随机变量的产生 110

5.1.1 蒙特卡罗法 110

5.1.2 随机变量的产生 110

5.2 任意形状骨料的随机生成 112

5.2.1 任意凹凸多边形骨料 112

5.2.2 椭圆形骨料 114

5.2.3 正多边形骨料 114

5.3 骨料之间的重叠判断及投放 115

5.3.1 骨料之间的重叠判断 115

5.3.2 骨料投放 116

5.4 网格划分 118

5.5 单元连接 119

5.5.1 连接弹簧组模型 119

5.5.2 连接弹簧的刚度 120

5.5.3 连接弹簧的本构关系及破坏准则 121

5.5.4 连接弹簧的破坏准则 122

5.6 接触弹簧组模型 123

5.7 求解方法 124

5.7.1 动力学方程 124

5.7.2 求解方法 125

5.8 关键参数 127

5.8.1 阻尼 127

5.8.2 时步 127

5.9 本章小结 128

第6章 混凝土材料宏观力学性能的数值模拟分析 129

6.1 细观力学模型验证之一——骨料表面粗糙度的影响 129

6.1.1 劈裂受拉性能 131

6.1.2 轴心受压性能 133

6.2 细观力学模型验证之二——骨料形状的影响 136

6.2.1 劈裂受拉性能 137

6.2.2 轴心受压性能 139

6.3 考虑骨料级配的混凝土材料宏观力学性能的数值模拟分析 142

6.3.1 骨料表面粗糙度对混凝土轴心受拉性能的影响 143

6.3.2 骨料表面粗糙度对混凝土轴心受压性能的影响 145

6.3.3 骨料形状对混凝土轴心受拉性能的影响 147

6.3.4 骨料形状对混凝土轴心受压性能的影响 150

6.4 骨料表面粗糙度的不均匀性对混凝土材料宏观力学性能的影响 152

6.5 骨料轴长比的不一致性对混凝土材料宏观力学性能的影响 155

6.6 骨料棱角性参数的不一致性对混凝土材料宏观力学性能的影响 159

6.7 本章小结 163

第7章 结论与展望 165

7.1 主要研究结论 165

7.2 不足及展望 166

致谢 167

参考文献 168

个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果 176